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榫卯:一种可组合的定制化内存分配框架

软件学报 2024年第4期35卷 2076-2098页

作者：欧阳湘臻朱怡安史先琛西北工业大学计算机学院陕西西安710072

动态内存分配器是现代应用程序重要组成部分,它负责管理空闲内存并处理用户内存请求.现代通用动态内存分配器能够提供较为平衡的性能与内存利用率,但考虑到不同应用场景的内存使用情况和优化目标不同,使用通用内存分配器并非最优解.针... 详细信息

动态内存分配器是现代应用程序重要组成部分,它负责管理空闲内存并处理用户内存请求.现代通用动态内存分配器能够提供较为平衡的性能与内存利用率,但考虑到不同应用场景的内存使用情况和优化目标不同,使用通用内存分配器并非最优解.针对应用场景定制的专用内存分配器通常能够更好地满足系统需要,然而编写专用内存分配器较为费时,也容易出错.开发者通常使用内存分配框架搭建专用动态内存分配器.然而,现有的内存分配框架存在抽象能力较差,组合性与定制性不足的问题.为此,从函数式编程视角审视动态内存分配过程,基于函数可组合性提出了一种可组合的定制化动态内存分配器框架榫卯.榫卯框架将系统内存分配抽象为多个互不耦合的内存分配层级函数的组合,这些层级函数能够扩展出策略槽,以提供更高的定制性和组合性.榫卯框架基于标准C实现,依赖C预处理器的元编程特性实现层级函数组合的零性能开销.开发者能够通过组合与定制分配器的层级函数,快速构建出适合应用场景的内存分配器.为了证明榫卯框架的有效性,使用榫卯框架构建了3种不同的内存分配器实例:tlsfcc,hslab与wfslab,其中tlsfcc针对多核嵌入式应用场景,通过替换同步策略优化并发吞吐率;hslab是核心感知的slab式分配器,通过定制线程缓存优化在异构硬件的性能;wfslab是低延迟的无等待/无锁分配器.为了评估这3种内存分配器实例,通过运行基准测试对比现有内存分配器.实验分别在8核x86/64平台和8核异构aarch64嵌入式平台进行.实验表明tlsfcc与原始tlsf分配器相比,在上述两个平台上分别取得了平均1.76和1.59的加速比;对比hslab与类似架构的tcmalloc,它在两个平台的平均执行时间仅为tcmalloc的69.6%和85.0%;wfslab则取得了参与实验对比的内存分配器中最小的最差情况内存请求延迟,其中包括目前最先进的无锁内存分配器mimalloc和snmalloc.

关键词：内存分配阻塞式同步异构系统操作系统函数式编程

面向夹持采收的油菜薹夹段茎秆离散元参数标定与优化

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农业工程学报 2024年第7期40卷 104-116页

作者：谢伟欧阳琛蒋蘋孟德鑫罗海峰湖南农业大学机电工程学院长沙410128 智能农机装备湖南省重点实验室长沙410128

为提高离散元法对指导油菜薹有序采收装备设计与优化的准确性和可靠性,该研究以双行垄作移栽的“农大1号”双低甘蓝型油菜机械化适收期油菜薹夹段茎秆为对象,测定其本征参数、表面接触参数以及破碎力学参数,利用EDEM仿真软件Hertz-Mind... 详细信息

为提高离散元法对指导油菜薹有序采收装备设计与优化的准确性和可靠性,该研究以双行垄作移栽的“农大1号”双低甘蓝型油菜机械化适收期油菜薹夹段茎秆为对象,测定其本征参数、表面接触参数以及破碎力学参数,利用EDEM仿真软件Hertz-Mindlin无滑移模型和Hertz-Mindlin with bonding粘结模型建立夹段茎秆堆积仿真标定模型和破碎仿真标定模型。采用逐步调整仿真参数使仿真试验值与物理试验值逼近的方法,利用夹段茎秆堆积仿真标定模型,以休止角仿真试验值与实际物理试验值的相对误差为目标,完成夹段茎秆表面接触参数的标定与优化;利用破碎仿真标定模型,以轴向压缩和弯曲仿真试验与实际物理试验的最大轴向压缩力和最大弯曲力的相对误差为目标,利用标定后的表面接触参数完成夹段茎秆粘结参数的标定与优化。最后,利用夹段茎秆的径向压缩与剪切、内芯与表皮拉伸的破碎仿真力学试验和有序采收EDEM-Recurdyn耦合仿真试验验证标定后的表面接触参数和粘结参数。结果表明,仿真与实测试验的破碎力学参数相对误差在5%以内,且仿真与实测的“时间-载荷”曲线变化趋势一致,低速、中速和高速档的有序采收仿真试验结果与实际物理试验结果相对误差在7.0%以内。研究结果表明,采用离散元仿真方法研究油菜薹采收过程具有可行性,标定结果可用于指导油菜薹机械化生产。

关键词：离散元模型油菜薹仿真参数标定

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文化振兴为乡村振兴固根铸魂

村委主任 2024年第9期 70-72页

作者：欧阳瑾琛武汉轻工大学

党的二十大报告进一步明确了乡村振兴在全面建成社会主义现代化强国中的重要地位,提出要坚持农业农村优先发展。乡村振兴不仅要塑形,更要铸魂。乡村文化振兴是乡村振兴的重要内容和关键环节,因此,对乡村文化振兴的研究至关重要。文章分... 详细信息

党的二十大报告进一步明确了乡村振兴在全面建成社会主义现代化强国中的重要地位,提出要坚持农业农村优先发展。乡村振兴不仅要塑形,更要铸魂。乡村文化振兴是乡村振兴的重要内容和关键环节,因此,对乡村文化振兴的研究至关重要。文章分析了乡村文化振兴的价值意蕴,针对我国乡村文化振兴面临的现实困境,提出相应对策,助力文化强国建设。

关键词：乡村振兴文化振兴社会主义现代化强国文化强国建设全面建成铸魂价值意蕴现实困境

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中国式现代化的文明观意蕴

沂蒙干部学院学报 2024年第1期 30-39页

作者：胡沫欧阳瑾琛武汉轻工大学马克思主义学院湖北武汉430023

文明观是马克思恩格斯考察人类社会的重要维度。中国式现代化是社会历史发展的产物,是对西方资本文明的超越,创造出人类文明的新形态。从主体维度看,中国式现代化的文明以人民为主体,是对人类文明的主体性回归,实现了资本文明到人类文... 详细信息

文明观是马克思恩格斯考察人类社会的重要维度。中国式现代化是社会历史发展的产物,是对西方资本文明的超越,创造出人类文明的新形态。从主体维度看,中国式现代化的文明以人民为主体,是对人类文明的主体性回归,实现了资本文明到人类文明的超越。从本体维度看,中国式现代化的文明是“两个结合”的呈现,它从中华优秀传统文化中吸取养料,实现了文明冲突到文明互鉴的超越。从实体维度看,中国式现代化的文明是物质文明与精神文明协调发展的现代化,积极推动构建全人类命运共同体,实现了文明优劣到文明共存的超越。

关键词：资本文明人类文明中国式现代化

利用冷冻电镜研究蛋白质机器的非平衡统计物理

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物理学报 2024年第13期73卷 1-8页

作者：杨添欧阳颀北京大学物理学院北京100871 北京大学定量生物学中心北京100871

对蛋白质机器的完整描述应包括其微观结构、热力学和动力学性质与工作机制.最近兴起的冷冻电镜技术为蛋白质热力学与动力学的研究提供了全新的机遇.目前已经有一些工作不仅利用冷冻电镜技术解析蛋白质的高分辨率结构,还结合数据处理方... 详细信息

对蛋白质机器的完整描述应包括其微观结构、热力学和动力学性质与工作机制.最近兴起的冷冻电镜技术为蛋白质热力学与动力学的研究提供了全新的机遇.目前已经有一些工作不仅利用冷冻电镜技术解析蛋白质的高分辨率结构,还结合数据处理方法来分析蛋白质的构象分布并进一步推测其热力学性质.然而,利用冷冻电镜技术直接对蛋白质的动力学过程作观测与定量分析的方法还在发展的初级阶段.本文选取了一个理想的蛋白质系统,即蓝藻生物钟蛋白对冷冻电镜分析蛋白质非平衡过程的可能性进行探索.基于已有的实验数据,将蓝藻生物钟蛋白KaiC的平衡态统计物理模型推广至非平衡态,对KaiC蛋白处于非平衡态时的动力学特征进行预测.基于动力学预测结果,本文揭示了冷冻电镜技术具有分析蓝藻生物钟蛋白的非平衡过程的可能,为进一步的冷冻电镜实验提供了理论依据.

关键词：蛋白质动力学非平衡态统计物理冷冻电镜